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Problema representando imágenes geoposicionadas en Google Maps    Ir a página 1, 2  Siguiente
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jorge80



Registrado: 05 Jun 2008
Mensajes: 43

MensajePublicado: Thu 05 Jun 2008, 18:57    Asunto: Problema representando imágenes geoposicionadas en Google Ma Responder citando

Hola a todo el mundo

Tengo un problema desde hace bastantes meses, al que he dado muchas vueltas, así que sintetizaré e iré al grano, a ver si alguien me puede echar una manilla.

Estoy superponiendo imágenes PNG sobre un mapa de Google Maps, y las imágenes me salen desplazadas. Lo primero que se puede pensar es que es un problema de proyección, perfecto. Pero vamos a esperar un momento. Explico el proceso

- Yo tengo una serie de parejas de ficheros MIF/MID que representan provincias españolas (ej.: Madrid.MIF, Madrid.MID). El fichero MIF contiene rectángulos de 250x250m pegados unos a otros. El fichero MID contiene, para cada uno de esos rectángulos, un número entero cuyo significado no viene al caso ahora mismo. Baste decir que en el fichero MIF hay tantos rectángulos como números enteros (uno por linea) en el fichero MID. Por otro lado, los ficheros MIF están en proyección UTM, datum ED50

- Mediante un código en java, cada pareja de ficheros MIF/MID se convierten en un único fichero de raster geoposicionado. El formato de estos ficheros siempre es igual. Son ficheros de texto plano, con una cabecera que contiene, entre otros datos, el área total cubierta por los rectángulos (easting mínimo, easting máximo, northing mínimo, northing máximo). A continuación, viene un raster de datos, con los números enteros que antes figuraban en el fichero MID (no son los mismos números exactamente pero no importa)

- Mediante otro código en Java, ese fichero de raster se transforma en un PNG, mapeando cada uno de los valores del raster con un color. El resultado es una representación en formato PNG de la provincia (el porqué de los colores es indiferente, no influye para la explicación). Aquí podemos ver un ejemplo: http://www.phpmadrid.com/geo/UTM_ED50_Balearic_Island.png . Es obvio que si colocáramos esa imagen sobre un mapa UTM en las coordenadas correctas (las que figuraban en la cabecera del raster), la imagen encajaría perfectamente. Claro está, que el mapa debe estar a la misma resolución que la imagen

- El problema es que no tengo que colocar imágenes sobre un mapa UTM, si no sobre Google Maps, que utiliza una proyección basada en Mercator (tengo los parámetros proj4 de esa proyección). Si intentamos colocar una imagen como la anterior sobre Google Maps, nos ocurre lo siguiente: http://www.phpmadrid.com/geo/Baleares.png

La solución parece clara que es reproyectar la imagen (si me equivoco, que me corrijan). Para ello se puede usar, por ejemplo, gdalwarp. Basta con crear un fichero wld que geoposicione la imagen y reproyectar con los parámetros adecuados. No he podido solucionarlo haciendo esto, pero creo que tengo una explicación, y me gustaría que me lo confirmaran o desmintieran. Si asumimos que reproyectando la imagen debería encajar correctamente, el fallo está en otra parte del código. Pero, ¿sería suficiente con reproyectar?

Por cierto, si queremos que la imagen encaje a todos los niveles de zoom, es necesario "remuestrear" el raster a mayor o menor frecuencia, según queramos que encaje a mayor o menor nivel de zoom. Eso lo sé y lo hago. De hecho, la imagen sobre Google Maps la he tomado tras remuestrear el PNG para que me encajara a la resolución que me estaba mostrando el mapa de Google Maps en ese momento.

Otra posibilidad que he contemplado es cambiar la proyección de los ficheros MIF/MID desde Mapinfo, pero creo que eso es conceptualmente incorrecto por lo siguiente. A mí me proporcionan ficheros MIF/MID generados con una herramienta distinta a Mapinfo, y yo puedo abrirlos con Mapinfo y "jugar" con ellos. Pero si dichos ficheros MIF/MID han sido generados desde una herramienta que utiliza proyección UTM para la representación cartográfica (es el caso), si yo cambio esa proyección, lo único que conseguiré será "distorsionar". Es decir, son los datos de donde se obtienen los MIF/MID los que se deberían reproyectar (y no puedo hacerlo, no depende de mí), no los datos una vez generados.

De todas formas, hice la prueba cambiando de datum ED50 a datum WGS84 un fichero MIF, y aquí está el resultado:

- Fichero MIF con proyección UTM y datum ED50 (se ven los rectángulos perfectos): http://www.phpmadrid.com/geo/MIF_file_UTM_ED50_mapped_in_mapinfo.png
- Fichero MIF con proyección UTM y datum WGS84 (los rectángulos se "montan"): http://www.phpmadrid.com/geo/MIF_file_UTM_WGS84_mapped_in_mapinfo.png

Si se me montan los rectángulos, ya no puedo rasterizar ese fichero, al no tener ya rectángulos de 250x250 pegados unos a otros. Y si le cambio las coordenadas Lat/Long, la distorsión es aun mayor. Eso sí, si pudiera transformar directamente los ficheros MIF/MID, en la proyección que yo quiera, a imágenes rasterizadas, me quitaría el problema.

Bueno, pues esa es la pregunta: ¿asumo que todo debería ir bien si reproyecto la imagen PNG usando gdalwarp, y entonces el fallo lo tengo en otra parte del código que tengo localizada?, ¿intento transformar los ficheros MIF/MID directamente en PNG? (que luego tendré que remuestrear, pero no me importa?

Gracias por anticipado, un saludo
Jorge
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jorge80



Registrado: 05 Jun 2008
Mensajes: 43

MensajePublicado: Mon 09 Jun 2008, 19:22    Asunto: ¿Se puede cambiar la proyección de un fichero MIF para que e Responder citando

Hola a todo el mundo

Como ya he hecho varias preguntas sobre el mismo tema, seré breve:

Fichero MIF de la provincia de Ceuta superpuesto en Google Maps. Datos del fichero: Proyección UTM zona 30 datum ED50
http://maps.google.es/maps?f=q.....8&z=13

Mismo fichero MIF tras cambiarlo, desde MapInfo, a proyección "LatLong" (coordenadas geométricas, simplemente) y datum WGS84:
http://maps.google.es/maps?f=q.....9&z=13

Como se puede apreciar, la única diferencia es que los cuadrados están "montados" en el segundo caso (si se hace zoom se ve claramente). Vamos, que al intentar transformar un cuadrado "dibujado" en un mapa UTM (coordenadas en metros) en un cuadrado con coordenadas geométricas, se produce una deformación (¿me estoy equivocando?)

Lo que estoy buscando es que esa imagen vectorial me "encaje" perfectamente en el mapa de Google Maps. En ambos enlaces se puede ver que hay una desviación (la parte de la derecha, el cabo, está más abajo de lo que debería). Entiendo que con cambiar los rectángulos de proyección no es suficiente, ¿qué más debería hacer?, ¿Se puede realmente reproyectar eso para que encaje en Google Maps?
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jorge80



Registrado: 05 Jun 2008
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MensajePublicado: Tue 10 Jun 2008, 15:03    Asunto: Responder citando

Se ve mejor en estas dos imágenes:

En esta primera, los PNG "encajan" sobre la silueta de la provincia, pero están montados unos sobre otros
http://www.phpmadrid.com/geo/Balearic_Island_fits_but_overlaps.png

Si los movemos para que no se monten, ahora los PNG encajan bien pero la silueta de la provincia no queda justo donde deberia quedar
http://www.phpmadrid.com/geo/Balearic_Island_doesnt_overlap_but_doesnt_fit.png

Los PNG están obtenidos a partir de una proyección UTM, datum ED50.

Un saludo
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jorge80



Registrado: 05 Jun 2008
Mensajes: 43

MensajePublicado: Tue 10 Jun 2008, 15:04    Asunto: Responder citando

Vale, el post es muy largo de leer, así que el problema queda perfectamente explicado en estas 2 imágenes.

En esta primera, los PNG "encajan" sobre la silueta de la provincia, pero están montados unos sobre otros
http://www.phpmadrid.com/geo/Balearic_Island_fits_but_overlaps.png

Si los movemos para que no se monten, ahora los PNG encajan bien pero la silueta de la provincia no queda justo donde deberia quedar
http://www.phpmadrid.com/geo/Balearic_Island_doesnt_overlap_but_doesnt_fit.png

Los PNG están obtenidos a partir de una proyección UTM, datum ED50. Google Maps usa Mercator datum WGS84

Un saludo
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tomas.fsevilla
Administrador del Foro


Registrado: 28 Mar 2004
Mensajes: 3059

MensajePublicado: Tue 10 Jun 2008, 19:22    Asunto: Responder citando

Hola Jorge, me gustaría ayudarte, pero no entiendo el problema. Sad
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tomas.fsevilla
Administrador del Foro


Registrado: 28 Mar 2004
Mensajes: 3059

MensajePublicado: Tue 10 Jun 2008, 19:39    Asunto: Responder citando

He estado leyendo con atención tu tema y pienso que efectivamente el problema se encuentra en las diferentes proyecciones y diferentes elipsoides.

Los pasos serían los siguientes:
1. Cambio de elipsoide: UTM ED50 a UTM WGS84.
2. Cambio de proyección: UTM WGS84 a Proyección Merctator WGS84.

Como ves te enfrentas a 2 problemas, que realmente es uno sólo: conocer los parámetros de transformación de UTM ED50 a UTM WGS84 genéricos para la zona correspondiente.

Efectivamente, parece ser que Google después de leer mi artículo Wink tomó buena nota y decició cambiar a una proyección conforme cilíndrica Mercator (cilindro recto).

Resumenos si estas haciendo estos dos pasos y qué parámetros estás utilizando.
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jorge80



Registrado: 05 Jun 2008
Mensajes: 43

MensajePublicado: Wed 18 Jun 2008, 21:04    Asunto: ¿Alguien puede hacer esto? Responder citando

Hola a todo el mundo.

Ya he publicado en más hilos cosas sobre superposición de imágenes en Google Maps, así que no quiero aburrir. Simplemente quiero pedir si alguien es capaz de superponer esta imagen

http://www.nebulared.com/tmp_geo/UTM_ED50_Balearic_Island.png

en Google Earth. haciendo uso de la utilidad de superponer imágenes.

Habrá que redimensionar la imagen para ajustarla al nivel de zoom adecuado

Aquí está el fichero que georeferencia la imagen

http://www.nebulared.com/tmp_geo/UTM_ED50_Balearic_Island.wld

Si alguien puede, le agradecería una captura de pantalla. Simplemente quiero saber si se puede hacer tal cuál está la imagen (sin reproyectar)

Muchas gracias en cualquier caso, un saludo
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jorge80



Registrado: 05 Jun 2008
Mensajes: 43

MensajePublicado: Wed 18 Jun 2008, 23:22    Asunto: Responder citando

Ey, parece que me han unido dos mensajes... gracias admin Smile

Estoy usando una librería desarrollada por otra persona. Lo único que he hecho ha sido pasar las coordenadas UTM a coordenadas geodésicas usando este método (ojo que trae mucha miga)
Código:

 /** Method that converts from coordenates in UTM
     * reference system to Latitude Longitud
     * @param idEllipsoid Id of ellipsoid that models Earth shape
     * @param utm UTM coordenates to be converted
     */   
    public static void  UTMtoLL(int idEllipsoid, LatitudeLongitude latlon, UTM utm)
    {
        double UTMNorthing, UTMEasting, latitud, longitud, a, k0, eccSquared, eccPrimeSquared, e1, N1, T1, C1, R1, D, M, longOrigin, mu, phi1, phi1Rad, x, y;
        int zoneNumber, northernHemisphere;
        char zoneLetter;
        String UTMZone;

        UTMNorthing = utm.getUTMNorthing();
        UTMEasting = utm.getUTMEasting();
        UTMZone = utm.getUTMZone();
        ellipsoids = new Ellipsoids();
        ellipsoid = ellipsoids.getEllipsoid(idEllipsoid);

        k0 = 0.9996;
        a = ellipsoid.getEquatorialRadius();
        eccSquared = ellipsoid.getEccentricitySquared();
        e1 = (1 - Math.sqrt(1 - eccSquared)) / (1 + Math.sqrt(1 - eccSquared));
        x = UTMEasting - 500000.0;
        y = UTMNorthing;
        zoneNumber = Integer.parseInt(UTMZone.substring(0,2));

        zoneLetter = UTMZone.charAt(2);
        if ((zoneLetter - 'N') >= 0)
            northernHemisphere  = 1;
        else
        {
            northernHemisphere = 0;
            y -= 10000000.0;
        }

        longOrigin = (zoneNumber - 1) * 6 - 180 + 3;
        eccPrimeSquared = (eccSquared) / (1 - eccSquared);

        M = y / k0;
        mu = M/(a*(1-eccSquared/4-3*eccSquared*eccSquared/64-5*eccSquared*eccSquared*eccSquared/256));

        phi1Rad = mu   + (3*e1/2-27*e1*e1*e1/32)*Math.sin(2*mu)+ (21*e1*e1/16-55*e1*e1*e1*e1/32)*Math.sin(4*mu)+(151*e1*e1*e1/96)*Math.sin(6*mu);

        phi1 = phi1Rad *  Constantes.rad2deg;
        N1 = a / Math.sqrt(1 - eccSquared * Math.sin(phi1Rad) *Math.sin(phi1Rad));

        T1 = Math.tan(phi1Rad) * Math.tan(phi1Rad);
        C1 = eccPrimeSquared * Math.cos(phi1Rad) * Math.cos(phi1Rad);
        R1 = a * (1 - eccSquared) / Math.pow(1 - eccSquared * Math.sin(phi1Rad) * Math.sin(phi1Rad), 1.5);

        D = x / (N1 * k0);
        latitud = phi1Rad - (N1*Math.tan(phi1Rad)/R1)*(D*D/2-(5+3*T1+10*C1-4*C1*C1-9*eccPrimeSquared)*D*D*D*D/24
               +(61+90*T1+298*C1+45*T1*T1-252*eccPrimeSquared-3*C1*C1)*D*D*D*D*D*D/720);

        latitud = latitud * Constantes.rad2deg;
        longitud = (D-(1+2*T1+C1)*D*D*D/6+(5-2*C1+28*T1-3*C1*C1+8*eccPrimeSquared+24*T1*T1)*D*D*D*D*D/120)/Math.cos(phi1Rad);

        longitud = longOrigin + longitud * Constantes.rad2deg;

        latlon.setLongitude(longitud);
        latlon.setLatitude(latitud);
    }


Entiendo que nadie se lea eso y se entere de algo. Para simplificar, diré que el objeto UTM simplemente almacena northing y easting, el objeto LatitudeLongitude lo mismo con lat y long, y el idEllipsoid indexa un array de elipsoides. Yo llamo a este método con el id correspondiente al WGS84, mis coordenadas UTM y mi objeto LL vacío, y el método me lo llena con las coordenadas lat, long. Ah, y los parámetros del elipsoide WGS84 son radio ecuatorial de 6378137 m y excentricidad al cuadrado del elipsoide 0.00669438

El cambio de datum, si no está incluido dentro de ese método (hay que descifrarlo), no lo hago. ¿Es necesario?

Por otro lado, experimenté una mejora sustancial cuando tuve en cuenta el ratio de metros por pixel variable, que hasta ahora no había considerado. Y con respecto a eso tengo alguna duda. Creo que no lo entiendo realmente bien, a ver...

Mi labor consiste básicamente en generar, a partir de un raster de bytes de una provincia, varias imágenes PNG a distintos niveles de zoom para colocarlas encima de la silueta de dicha provincia en Google Maps. Mi raster de bytes inicial se puede transformar fácilmente en una sola imagen PNG, como se puede ver en el post anterior (lo pongo otra vez)

http://www.nebulared.com/tmp_geo/UTM_ED50_Balearic_Island.png

Y ese PNG tiene una resolución de 250 m/px. Pero necesito más PNGs, para encajarlos con los distintos niveles de zoom. Y cuando esos PNG son demasiado grandes (zooms muy cercanos), hago varios trozos, de 100x100 px, que deberian encajar como un puzzle. Y no me encajan bien... Aquí hay una captura de ejemplo (creo que ya la puse):

http://www.nebulared.com/tmp_geo/Balearic_Island_with_overlap.png

Esas imágenes PNG, que deberían encajar, están generadas a partir de los mismos datos que han sido usado para generar la imagen anterior, por dejarlo claro.

La pregunta: a la hora de generar un PNG, ¿como me influye el hecho de que el ratio de m/px no sea el mismo en la parte superior del PNG (parte superior de la provincia) que en la parte inferior?, Realmente, no es un cambio demasiado grande, pero no sé hasta qué punto influye este ratio ¿Debo tener en cuenta este número a la hora de coger puntos para generar mi PNG?, ¿cojo más puntos de mi raster inicial para cada pixel de la parte superior que para cada pixel de la parte inferior? Yo creo que no, porque realmente, lo que cambia es la escala (el eje de coordenadas, lo que va debajo), no la imagen en si... Pero no sé si me estoy haciendo un lio.

Y lo peor, se lo estoy haciendo a todo el que lea esto Sad De verdad que lo siento, es que es un problema grande y complejo, no sé como tratarlo y dividirlo en subproblemas...

Gracias, un saludo
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galvarezhn



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MensajePublicado: Thu 19 Jun 2008, 00:49    Asunto: Responder citando

está medio peluda tu duda, que hace varios días vengo leyendo.

A simple vista me parece que estás partiendo de una imágen para generar la composición de imágenes más pequeñas, como si su borde fuera recto cuando en la realidad es una curva


si no tengo razón, no me hagas caso... Confused
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jorge80



Registrado: 05 Jun 2008
Mensajes: 43

MensajePublicado: Thu 19 Jun 2008, 00:58    Asunto: Responder citando

galvarezhn escribió:
está medio peluda tu duda, que hace varios días vengo leyendo.

A simple vista me parece que estás partiendo de una imágen para generar la composición de imágenes más pequeñas, como si su borde fuera recto cuando en la realidad es una curva


si no tengo razón, no me hagas caso... Confused



¿Por qué es una curva?, ¿algo de la proyección?
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galvarezhn



Registrado: 28 Nov 2007
Mensajes: 107

MensajePublicado: Thu 19 Jun 2008, 02:52    Asunto: Responder citando

a ver, explicame algo.

Obtienes una imagen, y de ella guardas sus esquinas
cierto?


Luego para hacer una partición de menor tamaño (supongamos que en un mosaico de 4 x 4, de donde adquieres las coordenadas de las esquinas de estas imágenes?
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jorge80



Registrado: 05 Jun 2008
Mensajes: 43

MensajePublicado: Thu 19 Jun 2008, 15:16    Asunto: Responder citando

Sí, yo parto de una sola imagen. Dicha imagen tiene una determinada resolución en metros/pixel, 250 para ser exactos. Y tengo las coordenadas UTM de sus esquinas

Como esa imagen tengo que encajarla a todos los niveles de zoom de Google Maps, lo que hago es remuestrearla, es decir, variarle el número de metros/pixel para hacerla más grande o más pequeña, según toque (Vamos, un zoom)

Como a los niveles de zoom más cercanos, si tuviera una sola imagen sería gigantesca, lo que hago es generar varios trozos que, al juntarse, formarían la imagen completa. Para cada trozo, calculo las coordenada de Latitud y Longitud de su punto central (son imágenes de 100x100 px, es fácil), y las voy colocando. El resultado:

http://www.nebulared.com/tmp_geo/Baleares1.png

Como se ve, la provincia queda totalmente cubierta por las imágenes, pero no encajan perfectamente.

Si las muevo para que encajen (una chapuza, lo sé), me queda esto:
http://www.phpmadrid.com/geo/Balearic_Island_doesnt_overlap_but_doesnt_fit.png

Que ya no cubre la provincia correctamente, como es lógico. Pero si os fijais, las imágenes encajan entre ellas perfectamente, o sea que están bien generadas. Lo que están es mal posicionadas...
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galvarezhn



Registrado: 28 Nov 2007
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MensajePublicado: Thu 19 Jun 2008, 16:14    Asunto: Responder citando

claro, el asunto es que con la forma como lo estás haciendo (un cuadrado a partir de un centro de imágen) es equivalente a tomar una esfera, colocarle puntos equidistantes en latitudes y longitudes y luego quitarle el cascaron y hacer rectángulos a partir de esos centros. Si esos los quieres armar como rompecabeza en una superficie plana te quedarán muchos huecos.

Lo que sucede es que lo que ves en una ventana de google maps no es un mapa plano sino una proyección de una superficie esférica simulada en una superficie plana.

Como lo hacen por medio de servicios de imágenes que ya hacen ese cálculo de proyección y datum. Si te fijas, si sigues las esquinas de tu imágen, van formando una especie de curva tanto en latitud como en longitud, es el resultado de la curvatura de la esfera proyectada en una superficie plana
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jorge80



Registrado: 05 Jun 2008
Mensajes: 43

MensajePublicado: Thu 19 Jun 2008, 16:55    Asunto: Responder citando

Creo que sé lo que dices, pero no sé como solucionarlo. Corrigeme si me equivoco

Yo tengo una imagen UTM proyectada sobre una rejilla UTM, como es mi caso. Ejemplo:

http://www.nebulared.com/tmp_geo/Baleares_UTM_rejilla_UTM.png

Ahora pongo puntos equidistantes, en el centro de cada cuadrado de la rejilla. Es trivial saber en que coordenadas UTM están esos puntos, dado que conozco las coordenadas de las esquinas.

Ahora cojo las coordenadas UTM de esos puntos, y las paso a Latitud, Longitud, mediante una serie de transformaciones matemáticas que no vienen al caso, y que hay miles de programas por ahí que realizan fácilmente

Si yo "pinto" esos puntos en las coordenadas de Latitud, Longitud que les corresponden, y digo "cada punto es el centro de un rectángulo", NO puedo esperar que dichos rectángulos estén perfectamente alineados, como ocurría en la rejilla UTM. ¿Es esto cierto?

Esto es así porque si las imágenes tienen una forma determinada en una proyección UTM, no es posible que tengan la misma forma en una proyección Mercator, ¿me equivoco? Aquí pongo una captura de la misma imagen de antes (proyección UTM) pero con rejila de proyección Mercator

http://www.nebulared.com/tmp_geo/Baleares_UTM_rejilla_LL.png

Si yo quiero que mi imagen pueda ser dividida en rectángulos perfectos bajo una rejilla de Latitud, Longitud, debo reproyectar la imagen, y me quedaría así, ¿cierto?

http://www.nebulared.com/tmp_geo/Baleares_Mercator_rejilla_LL.png

¿Es entonces una mala idea partir la imagen en trozos y tratar de encajarlos y pretender que estén todos alineados y geoposicionados sin haber reproyectado la imagen?, ¿y si la reproyecto y sigo teniendo el problema? Si lo que he dicho aquí es correcto, entonces debería estar en otra parte el origen de este problema...

Otra opción sería generar dinámicamente una sola imagen que cubriera únicamente el área visible de la pantalla, remuestreando la imagen original al nivel de zoom adecuado. El problema es que esto va a estar en una aplicacion accesible via web por muchas personas a la vez. Sería inviable generar las imágenes en tiempo real, para todas las posibles zonas y niveles de zoom. De ahí que las imágenes estén pregeneradas y almacenadas en base de datos, partidas en trozos de tamaños conocidos, y se vayan poniendo en pantalla ordenadamente
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galvarezhn



Registrado: 28 Nov 2007
Mensajes: 107

MensajePublicado: Thu 19 Jun 2008, 18:28    Asunto: Responder citando

jorge80 escribió:


Ahora pongo puntos equidistantes, en el centro de cada cuadrado de la rejilla. Es trivial saber en que coordenadas UTM están esos puntos, dado que conozco las coordenadas de las esquinas.


No es trivial, porque la línea que une las esquinas no es una recta, tiene la misma latitud o longitud a lo largo pero no tiene la misma coordenada utm a menos que sigas la curva.

echale una mirada a este post a ver si te aclara el punto.



jorge80 escribió:
Ahora cojo las coordenadas UTM de esos puntos, y las paso a Latitud, Longitud,


Ya esas coordenadas no te van a dar la misma latitud ni longitud, pues las interpolaste de una linea recta entre dos puntos, así como una cuerda.

La cuadrícula utm no son rectángulos, son segmentos que parten de las coordenadas geográficas.
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